詳解怎樣使用Polar Si9000軟件計(jì)算阻抗及如何設(shè)計(jì)層疊結(jié)構(gòu)

1、.詳解怎樣使用Polar Si9000軟件計(jì)算阻抗及如何設(shè)計(jì)層疊結(jié)構(gòu)一,首先給大家介紹一下Polar軟件,Polar是專業(yè)計(jì)算阻抗的軟件,其版本包括:Si6000,Si8000,及Si9000.二,其次給大家介紹常見的幾種阻抗模型:特性阻抗,差分阻抗,共面性阻抗.      1.外層特性阻抗模型 2.內(nèi)層特性阻抗模型 3.外層差分阻抗模型 4.內(nèi)層差分阻抗模型                    5.共面性阻抗模型:包括(1

2、)外層共面特性阻抗，(2)內(nèi)層共面特性阻抗，(3)外層共面差分阻抗，(4)內(nèi)層共面差分阻抗.三,再次給大家介紹一下芯板(即Core)及半固化片(即PP),       每個(gè)多層板都是由芯板和半固化片通過壓合而成的,普通的FR-4板材一般有:生益,建滔,聯(lián)茂等板材供應(yīng)商.生益FR-4的芯板根據(jù)板厚來劃分有:0.10MM ,0.15MM,0.2MM ,0.25MM.0.3MM,0.4MM,0.5MM等,包括有H/HOZ,1/1OZ,等這里有一點(diǎn)需要大家特別注意:含兩位小數(shù)的板厚是指不含銅的厚度,只有一位小數(shù)指包括銅的總厚度,例如:0.10MM 1/1OZ的芯

3、板,其0.10MM是指介質(zhì)的厚度,其總厚度應(yīng)為0.10MM+0.035+0.035MM=0.17MM,再如:0.15MM 1/1OZ的芯板,其總厚度是:0.15MM+0.035MM+0.035MM=0.22MM,而0.2MM 1/1OZ的芯板,其總厚度就是0.2MM,它的介質(zhì)厚度應(yīng)為:0.2MM-0.035MM-0.035MM=0.13MM.      半固化片(即PP),一般包括:106,1080,2116,7628等,其厚度為:106為0.04MM,1080為0.06MM,2116為0.11MM,7628為0.19MM.當(dāng)我們計(jì)算層疊結(jié)構(gòu)時(shí)候通常需要

4、把幾張PP疊在一起,例如:2116+106,其厚度為0.15MM,即6MIL;1080*2+7628,其厚度為0.31MM,即12.2MIL等.但需注意以下幾點(diǎn):1,一般不允許4張或4張以上PP疊放在一起,因?yàn)閴汉蠒r(shí)容易產(chǎn)生滑板現(xiàn)象.2,7628的PP一般不允許放在外層,因?yàn)?628表面比較粗糙,會(huì)影響板子的外觀.3,另外3張1080也不允許放在外層,因?yàn)閴汉蠒r(shí)也容易產(chǎn)生滑板現(xiàn)象.       后續(xù)我會(huì)把一些常用的芯板以及各種組合的PP厚度匯總給大家,以便學(xué)習(xí)用Polar軟件計(jì)算阻抗及層疊結(jié)構(gòu)時(shí)使用!四, 怎樣使用Polar Si9000軟件計(jì)算阻抗:&

5、#160;     首先應(yīng)知道是特性阻抗還是差分阻抗,具體阻抗線在哪些信號(hào)層上,阻抗線的參考面是哪些層?其次根據(jù)文件選擇正確的阻抗模型來計(jì)算阻抗,最后通過調(diào)整各層間的介質(zhì)厚度,或者調(diào)整阻抗線的線寬及間距來滿足阻抗及板厚的要求!五,舉例說明怎樣使用Polar Si9000計(jì)算阻抗及設(shè)計(jì)層疊結(jié)構(gòu):     1.四層板板厚1.6MM,外層信號(hào)線要求控制50歐姆特性阻抗和100歐姆差分阻抗.其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)詳見:4層板1.6MM阻抗設(shè)計(jì).jpg,其中H1代表的是信號(hào)層與參考層之間的介質(zhì)厚度,即L1與L2之間的厚度為3.2MIL,Er1為板

6、材的介電常數(shù),FR-4通常為4.2-4.6,W1稱為下線寬，W2稱為上線寬,一般認(rèn)為W1=W+0.5MIL,W2=W-0.5MIL,S1(注意S1<2W)為兩根差分線之間的間距(指線邊緣與線邊緣之間距離),T1信號(hào)層的成品銅厚，外層1OZ=1.4MIL,而內(nèi)層考慮的蝕刻的因素，我們通常認(rèn)為內(nèi)層1OZ=1.2MIL,而0.5OZ=0.6MIL。Zdiff為阻抗值。Calculate為計(jì)算按鈕，各因素是可以互相推算的,例如我們要控制50歐姆的阻抗,線寬為5MIL,H1需要多少呢？在Polar軟件中找到特性阻抗模型,把相應(yīng)要求值寫上去，再按H1后面的Calculate為計(jì)算按鈕，H1的值就計(jì)算

7、出來了.大家可以利用Calculate為計(jì)算按鈕去相互推算試一下。其中3.2MIL是由兩張106的PP組合而來,48.42MIL指的是1.3MM 1/1OZ的芯板的介質(zhì)厚度,具體是這樣得來:1.3MM-0.035X2)X39.37=48.42MIL.一般層壓厚度需比成品板厚小0.1MM左右，例如成品板厚1.6MM,而我們計(jì)算層壓厚度一般不也許大于1.5MM,此結(jié)構(gòu)的層壓厚度為:0.08MM+1.3MM+0.08MM+0.035MM(銅厚)=1.495MM.即剛好滿足成品板厚1.6MM的要求。       2.六層板板厚1.2MM,信號(hào)層要求控制50歐姆特

8、性阻抗和100歐姆差分阻抗.具體詳見:6層板1.2MM阻抗設(shè)計(jì)1.jpg和6層板1.2MM阻抗設(shè)計(jì)2.jpg,阻抗模型中H2=29.94MIL是怎樣得來？5.1+1.2+22.44+1.2=29.94MIL,其中22.44MIL即由3張7628的PP組合,0.19MMX3=0.57MMX39.37=22.44MIL,所以其層壓厚度為:0.08MMX2+0.2MMX2+0.49MM+0.035MM=1.085MM.(糾正一個(gè)錯(cuò)誤:層壓結(jié)構(gòu)中0.57MM應(yīng)改為0.49MM),成品板厚才是1.2MM.0.49MM是由7628*2+2116組合.六,現(xiàn)給大家提供Polar Si9000 V7.1下載地

9、址及安裝方法:    下載地址: 亮騰資訊網(wǎng),     SI9000 V7.1  阻抗計(jì)算軟件也稱PCB疊層阻抗工具SI9000 V7.1點(diǎn)擊setup.exe安裝完畢。打開SI9000，指定Cracksi9000.lic的路徑后即可破解成功。Si9000m是全新的邊界元素法場(chǎng)效解算器，建立在我們熟悉的早期Polar阻抗設(shè)計(jì)系統(tǒng)易于使用的用戶界面之上。Si9000m增加了增強(qiáng)型建模功能，以便預(yù)測(cè)多介質(zhì)PCB層的最終阻抗，同時(shí)考慮到鄰近差動(dòng)結(jié)構(gòu)之間的介電常數(shù)差異。建模時(shí)常常忽略了表面涂層，Si9000m模擬涂層與表面

10、線路之間的阻焊厚度。這是一種更好的解決方案，可根據(jù)電路板采用的特殊阻焊方法進(jìn)行定制。新的Si9000m還提取偶模阻抗和共模阻抗。（偶模阻抗是當(dāng)兩條傳輸線對(duì)都采用相同量值、相同極性的信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳輸線一邊的特性阻抗。）在USB2.0和LVDS等高速系統(tǒng)中，越來越需要控制這些特征阻抗。七,怎樣正確選擇阻抗模型:   大家在計(jì)算阻抗時(shí)，首先要選擇正確的阻抗模型是非常重要的！那么怎樣選擇正確的阻抗模型呢？首先我們必須了解每一個(gè)模型所代表的意思，什么情況下采用這種模型?    1.外層特性阻抗模型:外層特性阻抗模型是外層線路中某根線需要控制一般為50歐姆的阻抗,例

11、如:一個(gè)四層板,板厚1.6MM,TOP層和BOTTOM層上5MIL的線需控制50歐姆的特性阻抗.      POLAR SI9000 V7.1 阻抗計(jì)算軟件破解版,站長(zhǎng)已安裝破解成功，現(xiàn)在免費(fèi)放出給大家，望大家多多支持本站。壓縮包內(nèi)有安裝說明和破解License。如果有問題可以聯(lián)系本人。因文件比較大，所以放到網(wǎng)盤里面，免費(fèi)供大家下載。      隨著 PCB 信號(hào)切換速度不斷增長(zhǎng)，當(dāng)今的 PCB 設(shè)計(jì)廠商需要理解和控制 PCB 跡線的阻抗。相應(yīng)于現(xiàn)代數(shù)字電路較短的信號(hào)傳輸時(shí)間和較高的時(shí)鐘速率，P

12、CB 跡線不再是簡(jiǎn)單的連接，而是傳輸線。      在實(shí)際情況中，需要在數(shù)字邊際速度高于1ns 或模擬頻率超過300Mhz時(shí)控制跡線阻抗。PCB 跡線的關(guān)鍵參數(shù)之一是其特性阻抗（即波沿信號(hào)傳輸線路傳送時(shí)電壓與電流的比值）。印制電路板上導(dǎo)線的特性阻抗是電路板設(shè)計(jì)的一個(gè)重要指標(biāo)，特別是在高頻電路的PCB設(shè)計(jì)中，必須考慮導(dǎo)線的特性阻抗和器件或信號(hào)所要求的特性阻抗是否一致，是否匹配。這就涉及到兩個(gè)概念：阻抗控制與阻抗匹配，本文重點(diǎn)討論阻抗控制和疊層設(shè)計(jì)的問題。阻抗控制      阻抗控制(eImpeda

13、nce Controling)，線路板中的導(dǎo)體中會(huì)有各種信號(hào)的傳遞，為提高其傳輸速率而必須提高其頻率，線路本身若因蝕刻，疊層厚度，導(dǎo)線寬度等不同因素，將會(huì)造成阻抗值得變化，使其信號(hào)失真。故在高速線路板上的導(dǎo)體，其阻抗值應(yīng)控制在某一范圍之內(nèi)，稱為“阻抗控制”。      PCB 跡線的阻抗將由其感應(yīng)和電容性電感、電阻和電導(dǎo)系數(shù)確定。影響PCB走線的阻抗的因素主要有: 銅線的寬度、銅線的厚度、介質(zhì)的介電常數(shù)、介質(zhì)的厚度、焊盤的厚度、地線的路徑、走線周邊的走線等。PCB 阻抗的范圍是 25 至120 歐姆。   

14、0;  在實(shí)際情況下，PCB 傳輸線路通常由一個(gè)導(dǎo)線跡線、一個(gè)或多個(gè)參考層和絕緣材質(zhì)組成。跡線和板層構(gòu)成了控制阻抗。PCB 將常常采用多層結(jié)構(gòu)，并且控制阻抗也可以采用各種方式來構(gòu)建。但是，無論使用什么方式，阻抗值都將由其物理結(jié)構(gòu)和絕緣材料的電子特性決定：信號(hào)跡線的寬度和厚度 跡線兩側(cè)的內(nèi)核或預(yù)填材質(zhì)的高度 跡線和板層的配置 內(nèi)核和預(yù)填材質(zhì)的絕緣常數(shù) PCB傳輸線主要有兩種形式：微帶線（Microstrip）與帶狀線（Stripline）。微帶線（Microstrip）：      微帶線是一根帶狀導(dǎo)線，指只有一邊存在參考平面的傳輸線，頂部和側(cè)邊都曝置于空氣中（也可上敷涂覆層），位于絕緣常數(shù) Er 線路板的表面之上，以電源或接地層為參考。如下圖所示：注意：在實(shí)際的PCB制造中，板廠通常會(huì)在PCB板的表面涂覆一層綠油，因此在實(shí)際的阻抗計(jì)算中，通常對(duì)于表面微帶線采用下圖所示的模型進(jìn)行計(jì)算：帶狀線（Stripline）：帶狀線是置于兩個(gè)參考平面之間的帶狀導(dǎo)線，如下圖所示，H1和H2代表的電介質(zhì)的介電常數(shù)可以不同。